课时提升作业（二十二）
(40分钟 100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分。每小题至少一个答案正确，选不全得4分)
1.(2013·江门模拟)在已接电源的闭合电路中,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )
A.如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B.如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小
C.如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D.如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定
2.(2013·绍兴模拟)电动势为E,内阻为r的电源,向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是( )
A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B.因为U=IR,所以当I增大时，路端电压也增大
C.因为U=E-Ir,所以当I增大时，路端电压减小
D.若外电路断开，则路端电压为E
3.有a、b、c、d四个电阻，它们的U -I 关系如图所示，其中电阻最小的是( )
A.a B.b C.c D.d
4.(2013·福州模拟)一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
5.有四盏灯，如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220 V 100 W”字样，L3和L4都标有“220 V 40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( )
A.L1 B.L2
C.L3 D.L4
6.(2013·厦门模拟)在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大，I2不变，U增大
B.I1减小，I2增大，U减小
C.I1增大，I2减小，U增大
D.I1减小，I2不变，U减小
7.(2013·青岛模拟)如图所示，电阻R1=20 Ω，电动机绕线电阻R2=10 Ω,当开关S断开时，电流表的示数是I1=0.5 A；当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足( )
A.I=1.5 A B.I<1.5 A
C.P=15 W D.P<15 W
8.如图所示,电源电动势为6 V,当开关S接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uad=0,Ucd=6 V,Uab=6 V,由此可判定( )
A.L1和L2的灯丝都断了
B.L1的灯丝断了
C.L2的灯丝断了
D.变阻器R断路
9.(2013·济南模拟)如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当滑动变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是( )
A.b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值
B.a、b两灯变亮，c灯变暗
C.电源输出功率增大
D.电源的供电效率增大
10.如图所示的电路中,电源电动势E=3 V,内电阻r=1 Ω,定值电阻R1=3 Ω,
R2=2 Ω,电容器的电容C=100 μF,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关S,电路稳定后电容器两端的电压为1.5 V
B.闭合开关S,电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10-4 C
C.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为3×10-4 C
D.先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,通过电阻R1的电荷量为3.0×10-4 C
二、计算题(本大题共2小题，共30分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11.(2013·济南模拟)(14分)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1= 100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器的最大阻值。
12.(能力挑战题)(16分)一辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1 200多次;每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一次性跑 500 km,客车时速最高可达180 km。如果客车总质量为9×103 kg，当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I= 150 A,电压U=300 V。在此行驶状态下(取g=10 m/s2)，求：
(1)驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力的大小;
(3)如果当它在某城市快速公交路面上以v=90 km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变)，客车滑行的时间是多少？
答案解析
1.【解析】选D。电源的电动势是个定值，由闭合电路欧姆定律知：E=U+Ur=U+Ir,内电压和外电压之和等于电源电动势是不变的，故D正确，A、B、C错误。
2.【解析】选C、D。根据U=E-Ir可知，当电路中电流增大时，路端电压减小，C正确，A、B错误；当电路中电流为0时，路端电压等于电源电动势，D正确。
3.【解析】选D。在U -I图像中，图线的斜率k==R，故斜率越小，电阻越小，因而d的电阻最小，故选D。
4.【解析】选B。电池外电路断开时的路端电压等于电源电动势，所以E=3 V;当电源接上8 Ω的负载电阻后,由U=IR得I=0.3 A,再由闭合电路欧姆定律E=I(R+r) 可得r=2 Ω,故B正确。
5.【解析】选C。由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R1=R2P1，由I1＞I2知P1＞P2，而P2与P3的大小可由并联电路的功率分配知P2>P3，所以四盏灯消耗的实际功率大小关系为P4>P1>P2>P3，故最暗的灯是L3。
6.【解析】选B。当R2的滑动触头由a滑向b时，R2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流I增大；根据闭合电路欧姆定律知路端电压U=E-Ir，所以电压表示数U减小；R1两端电压U1=U-U3，而U3=IR3，U3增大，所以U1减小，则I1减小，而I=I1+I2，所以I2增大，故B正确。
7.【解析】选B、D。当开关S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压U=I1R1=10 V;当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压U=10 V，通过电动机的电流应满足UI2>I22R2,故I2<1 A;所以电流表的示数I< 1.5 A，电路消耗的电功率P=UI<15 W,故B、D正确，A、C错误。
8.【解析】选C。由Uab=6 V,可知电源完好;灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在外电路a、b之间;由Ucd=6 V可知,灯泡L1和变阻器R是导通的,断路故障应出现在c、d之间,故L2断路,C正确,A、B、D错误。
【总结提升】电路故障的特点和分析方法
1.故障特点
(1)断路特点:电路中发生断路,表示为电源电压不为零而电流为零,若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。
(2)短路特点:若外电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零。
2.故障分析方法
(1)仪器检测法:
①断路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联;若电压表指针偏转,则该段电路中有断点。
②短路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联;若电压表示数为零,则该电路被短路;若电压表示数不为零,则该电路没有被短路或不完全被短路。
(2)假设法:
已知电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路。若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路。用此方法，直到找出发生故障的全部可能为止。
【变式备选】在如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,若电路中仅有一处故障，则出现这种现象的原因可能是( )
A.电阻R1短路
B.电阻R2断路
C.电阻R2短路
D.电容器C断路
【解析】选A、B。若R1短路,则R总变小,I总变大,通过灯泡L的电流变大,灯泡变亮，A正确；若R2断路,R总变大,I总变小,U内=I总r变小,U外变大,U1=I总R1变小,因UL=U外-U1,所以UL变大,灯泡变亮,故B正确;若R2短路,电流不经过灯泡,灯泡不亮,C错误;若电容器断路,总电阻不受影响,故灯泡亮度不变,D错误。
9.【解析】选B、C。当滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以外电路总电阻变小，总电流变大，a灯变亮；总电流变大，电源内阻消耗电压增大，路端电压变小，通过c灯的电流变小，c灯变暗；总电流变大，通过c灯的电流变小，所以通过b灯的电流变大，b灯变亮，易得b灯中电流变化值大于c灯中电流变化值，所以A错B对；电源的输出功率其中R′为外电路电阻，r为电源内阻,由于R′＞r,滑片上移时，R′减小，P增大，故C正确;电源的供电效率根据η=×100%即可判断，故D错。
10.【解题指南】解答本题应把握以下两个关键点:
(1)弄清开关S闭合前、后电容器上的电压。
(2)理解电容器上的电荷量与其中一个极板上所带电荷量的关系。
【解析】选A。闭合开关S,电路稳定后电流I==0.5 A,电容器两端的电压为U=IR1=1.5 V,选项A正确;电路稳定后电容器带电荷量为Q=CU=100×10-6×1.5 C=1.5×10-4 C,选项B、C错误;先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,电容器C通过电阻R1放电,通过电阻R1的电荷量为1.5×10-4 C,选项D错误。
11.【解析】(1)题图乙中AB延长线交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为
E=20 V, (2分)
内阻r==20 Ω。 (2分)
(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U2=4 V、I2=0.8 A，
(1分)
得R2==5 Ω。 (2分)
(3)当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外=16 V，I总=0.2 A， (2分)
所以R外==80 Ω。 (2分)
因为R外= (2分)
所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300 Ω。 (1分)
答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
12.【解析】(1)驱动电机的输入功率
P电=IU=150×300 W=4.5×104 W (3分)
(2)在匀速行驶时
P机=0.8P电=Fv=Ffv (4分)
Ff==1 440 N (2分)
(3)汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动，根据牛顿第二定律：
a= m/s2=0.16 m/s2 (3分)
又因为v=at (2分)
所以t=≈156 s (2分)
答案:(1)4.5×104 W (2)1 440 N (3)156 s
关闭Word文档返回原板块
【点此下载】